综述：子宫平滑肌瘤衰老细胞作用的系统评价：分子通路解析与治疗前景探索

《Reproductive Sciences》：A Systematic Review of the Role of Senescent Cells in Uterine Leiomyomas: Deciphering Molecular Pathways and Exploring Therapeutic Prospects

　　

子宫平滑肌瘤（Uterine leiomyomas, ULs）是育龄期女性常见的良性肿瘤，其特征是细胞衰老。细胞衰老是一种稳定的、不可逆的细胞周期停滞状态，其特征在于细胞形态和基因表达的离散变化。本项遵循PRISMA指南的系统评价评估了导致ULs衰老的分子通路，以及利用新型治疗药物靶向衰老细胞的临床应用。两名研究者独立筛选并确定了涉及人类受试者的英文相关文章。共识别出69篇文章，最终11项研究符合标准。多项研究证实了ULs中存在一系列衰老生物标志物，包括衰老相关β-半乳糖苷酶（Senescence Associated Beta Galactosidase, SA-β-gal）、衰老相关蛋白（p16, p21, p14ARF）以及端粒缩短。关键通路如AKT和p14ARF-TP53-p21，以及基因如HMGA2和MED12，已被证实参与调节肿瘤增殖、生长停滞与衰老之间的平衡。然而，诱导和维持ULs衰老的具体遗传及表观遗传机制尚未完全阐明。目前，通过诱导凋亡的衰老溶解剂（Senolytic agents）和调节衰老相关分泌表型（Senescence-Associated Secretory Phenotype, SASP）以降低其促肿瘤效应的衰老调节剂（Senomorphic agents）来靶向治疗ULs中的衰老细胞，正引起越来越多的关注。尽管有限的非临床数据表明这种方法可能具有前景，但仍需进一步研究以确定其在ULs患者中的临床疗效。

引言

现有证据表明，细胞衰老是子宫平滑肌瘤（ULs）的常见特征，这种良性肿瘤影响高达80%的女性。ULs显著影响患者的生活质量，并在美国造成每年超过420亿美元的经济负担。细胞衰老的特征在于稳定的、不可逆的细胞周期停滞，并伴有明显的形态学改变和基因表达变化。细胞衰老的一个关键特征是衰老相关分泌表型（SASP），包括促炎细胞因子、生长因子和基质重塑酶。在正常的生理状态下，细胞衰老在抑制肿瘤发生中起重要作用。矛盾的是，衰老状态也通过下调肿瘤抑制通路和上调促进肿瘤生长的SASP成分，与促进肿瘤发生相关联，从而导致转移和治疗抵抗。除ULs外，细胞衰老也常见于前列腺癌上皮内瘤变、结肠腺瘤和瘢痕疙瘩病变等良性肿瘤和癌前病变中。

在ULs中，已鉴定出多种细胞衰老的诱导因子，包括基因WIPI1和SLITKR4以及AKT通路的失活。同时，多种衰老生物标志物也被识别，包括SA-β-gal、衰老相关蛋白（p16, p21, p14^ARF）和端粒缩短。尽管取得了这些进展，但几个关键问题仍然存在，特别是诱导和维持ULs衰老的确切分子机制，尤其是遗传和表观遗传因素的作用尚不完全清楚。

靶向ULs衰老的临床意义是一个值得进一步探索的领域。目前针对癌症的衰老治疗呈现出双重策略：诱导衰老以阻止肿瘤生长，以及靶向衰老细胞以防止其促肿瘤效应。几种常规抗癌疗法，如化疗和放疗，通过诱导肿瘤细胞进入稳定的细胞周期停滞状态（即衰老）来发挥效应。然而，SASP在衰老的肿瘤细胞中扮演着重要角色，其分泌组可能是促炎性的，从而促进肿瘤进展、转移和治疗抵抗。

衰老的这种双重作用需要额外的治疗考量来靶向衰老细胞。Senolytics和Senomorphics是两类新兴的靶向衰老的治疗药物。Senolytics诱导衰老细胞凋亡，而Senomorphics则靶向SASP以减轻其促肿瘤效应，且不引起细胞死亡。治疗靶向面临的挑战包括衰老细胞的异质性以及缺乏用于鉴定的通用生物标志物。此外，衰老诱导疗法和衰老靶向疗法的时机选择和联合应用需要优化，以最大化治疗效果并将不良反应降至最低。

材料与方法

信息来源

研究人员检索了PubMed、Embase、Scopus和Web of Science自建库至2023年11月的出版物。本评价遵循系统评价和Meta分析首选报告项目（PRISMA）指南进行。

检索策略

信息学家设计了一份与子宫平滑肌瘤和衰老相关的术语列表，包括“cellular senescence”、“senescence”、“senescent”、“senescent cell*”、“cell aging”、“cellular aging”、“cell ageing”、“cellular ageing”、“immunosenescence”、“senesce”以及“Leiomyoma”、“leiomyoma”、“leiomyomas”、“leiomyomata”、“fibromyoma”、“fibromyomas”、“myoma”、“myomas”、“myomatosis”、“fibroid”、“fibroids”和“uterus”、“uterine”、“uteri”、“myometrium”、“Myometrium”、“ULM”等组合。详细的检索策略见附录。

纳入标准

纳入标准为关于衰老细胞与平滑肌瘤和子宫肌层关系的英文出版物。研究仅限于人体研究，研究类型包括随机对照试验和观察性研究。排除了综述文章、动物研究、病例报告和非英文出版物。

研究筛选

在初始检索策略执行后，两名独立审稿人使用纳入标准筛选标题和摘要。研究纳入的指定冲突通过讨论解决，任何分歧由资深作者解决。完成标题和摘要筛选后，使用相同的纳入和排除标准进行全文筛选。显示出衰老与平滑肌瘤之间关联的观察性研究和基础科学研究被纳入评价。

偏倚风险评估

研究质量由两名审稿人独立评估，任何差异由资深作者解决。观察性研究根据纽卡斯尔-渥太华量表（Newcastle-Ottawa Scale）被评定为好、一般或差。

数据提取与分析

在本系统评价中，数据提取过程涉及审稿人提取相关信息，如研究设计、方法、结果、人口统计学、实验程序和涉及的特定基因。获得的结果根据肌瘤突变、衰老涉及的遗传通路和可能的治疗策略进行系统整理。提取的数据进行了描述性分析。

结果

子宫平滑肌瘤中衰老的评估

用于检测子宫平滑肌瘤（ULs）中衰老细胞的关键生物标志物包括SA-β-gal表达、衰老相关蛋白p16、p21和HMGA2的表达，以及端粒缩短。

Laser等人的研究表明，显著比例的ULs表现出衰老变化：在58%的研究肿瘤中，超过10%的肿瘤体积观察到SA-β-gal表达。此外，该研究通过let-7 microRNAs（let-7c, let-7d, 和 let-7f-2）水平升高和衰老ULs中低Ki-67指数证明了增殖活性降低。SA-β-gal是最广泛使用的衰老标志物，在本评价调查的文章中有一半使用。然而，SA-β-gal作为衰老标志物的一个重要局限性在于它并非衰老细胞所特有，而是标记静息细胞以及处于饥饿和氧化应激等压力下的细胞。因此，将SA-β-gal与Ki-67和p16^INK4a等其他标志物结合使用可能更准确地识别衰老细胞。

Markowski等人评估了p14^ARF在ULs生长中的作用。他们的发现表明，与普通子宫肌层相比，ULs表达显著更高水平的p14^ARFmRNA，其中具有12q14-15重排的ULs增加最为显著。p14^ARF和p21的表达也显著相关，表明p14^ARF在这些肿瘤中触发的是衰老而非凋亡。因此，p14^ARF-p53-p21通路在ULs的生长控制中起着至关重要的作用，这些基因的表达可能是有用的衰老生物标志物。

此外，端粒缩短和端粒相关蛋白如TRF1和TRF2的表达与ULs的衰老有关。端粒缩短与细胞衰老密切相关，因为当端粒达到临界长度时，会触发细胞周期停滞，激活导致衰老或凋亡的通路。因此，端粒缩短既是细胞衰老的标志物也是其机制。Oh等人报告称，与普通相邻子宫肌层相比，平滑肌瘤组织中的端粒更短，这表明存在活跃的增殖和随后的衰老。

总体而言，这些生物标志物共同提供了对子宫平滑肌瘤衰老潜在细胞机制的见解，并可能作为调节肌瘤生长的治疗干预的潜在靶点。

子宫平滑肌瘤衰老表达的差异性

基于年龄的衰老差异性

一项研究表明，老年女性的子宫平滑肌瘤（ULs）具有更显著的衰老特征。Laser等人发现，在较小的肌瘤和年龄较大的女性中观察到较高表达的衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）。因此，ULs中的细胞老化过程可能在老年组中更为明显。

基于基因突变的衰老差异性

HMGA2的过表达通过AKT信号通路与ULs中肿瘤生长和血管生成的增强相关。12q14 ~ 15染色体易位与HGMA2基因的过表达有关，一项研究指出其与正常子宫肌层相比增加了百倍以上。在平滑肌瘤细胞中沉默HMGA2导致AKT通路下调以及p16和p21的上调，进而诱导细胞衰老。这表明HMGA2在促进肿瘤增殖与生长停滞及衰老之间的平衡中起着关键作用。

p14^ARF在ULs中的表达对细胞周期调控起着重要作用。由CDKN2A基因座编码的p14^ARF蛋白通过抑制MDM2来稳定p53，随后导致G1和G2/M期的细胞周期停滞，并响应致癌应激促进凋亡。

HMGA2表达与p14^ARF之间关系的方向性可能是复杂的且依赖于环境。Markowski等人的一项研究指出，HMGA2过表达与p14^ARF表达降低相关。同一组的另一项研究发现相反的结果：HMGA2过表达的12q14 ~ 15 ULs中p19^ARF（p14^ARF的小鼠同源物）表达增加了16.6倍。此外，还观察到p19^ARF与p21水平之间的显著相关性。在另一项研究中，使用MDM2抑制剂（一种p14^ARF模拟物）诱导了细胞衰老，并增加了p21和凋亡调节蛋白BAX的表达。总体而言，这些研究支持p14^ARF通过P14^ARF-p53-p21通路在响应致癌应激时促进细胞衰老和凋亡的作用。

MED12突变在ULs中很普遍，并与影响肿瘤生长和衰老的细胞通路改变有关。具有MED12突变的平滑肌瘤通常表现出与HMGA2过表达不同的分子特征。具有MED12突变的ULs表现出不同的细胞结构，伴有显著的细胞外基质和有限的脉管系统，而具有HMGA2突变的ULs则细胞数量和脉管系统增加，且总体肿瘤体积更大。然而，也观察到了MED12突变和HMGA2过表达的共存，表明这些遗传改变之间存在复杂的相互作用。

AKT通路在平滑肌瘤衰老细胞中的作用

AKT通路在调节子宫平滑肌瘤（ULs）的细胞衰老中起着至关重要的作用。多项研究表明，AKT的失活诱导了ULs的细胞衰老。

Xu等人表明，使用变构抑制剂MK-2206抑制AKT导致活性氧（ROS）水平升高，microRNA miR-182上调，以及几种衰老相关基因如CDKN2A、TP53、CDKN1A和GLB1（产生SA-β-gal蛋白的基因）的激活。因此，AKT抑制导致了应激诱导的早熟衰老状态。进一步支持这一发现，Xie等人利用离体球状体模型显示，MK-2206抑制AKT后，细胞经历了应激诱导的衰老，其特征是ROS和低氧相关基因的上调。该研究还确定了与ULs衰老相关的基因，如WIPI1和SLITKR4。

AKT通路的表达与HMGA2的表达错综复杂地联系在一起。HMGA2在ULs中的过表达激活了AKT通路，相反，抑制HMGA2导致AKT通路下调和衰老标志物p16和p21的上调，从而导致细胞衰老。另一项研究强调了HMGA2在介导衰老中的作用，通过证明其与共定位的衰老相关异染色质灶有关。

总之，AKT通路对ULs的增殖和存活至关重要，其抑制可通过涉及ROS、microRNAs和特定衰老相关基因的机制诱导细胞衰老。

衰老细胞作为子宫平滑肌瘤的潜在治疗靶点

ULs中的衰老细胞表现出独特的特征，其特征在于活性氧（ROS）、低氧相关基因和SA-β-gal的上调，以及衰老相关分泌表型（SASP）。这种特征有潜力指导管理ULs的疗法。

SA-β-gal表达可作为识别衰老细胞和评估治疗效果的生物标志物。Laser等人证明，近60%的平滑肌瘤表现出显著的SA-β-gal表达，这可能有助于解释肿瘤生长速率的变化并帮助指导预防肌瘤生长的目标。

衰老ULs细胞中ROS和低氧相关基因的上调表明，细胞衰老是由氧化和低氧应激诱导和维持的。靶向这些通路可能会破坏衰老细胞的存活。Senolytics是诱导衰老细胞死亡的治疗药物。使用Senolytic药物如ABT263（一种抑制Bcl-2通路的Bcl-2同源结构域3模拟物）已被证明可通过诱导这些细胞凋亡显著减少UL球状体中的衰老细胞数量。该药物ABT263目前正在针对复发性小细胞肺癌的II期临床试验中。这些研究还指出，除了衰老亚型外，平滑肌瘤细胞的整体凋亡增加，这表明Senolytic药物如ABT263在UL肿瘤管理中具有更广泛的作用。

另一种新兴的Senolytic药物是nutlin-3，一种鼠双微体2同源物（MDM2）蛋白抑制剂，可上调p53抑癌通路。Nutlin-3已被证明通过显著上调Bcl2相关X蛋白（BAX）和p21（内在凋亡通路的关键标志物）以及下调增殖（通过降低Ki67表达体现）以剂量依赖性方式诱导凋亡和衰老。有趣的是，与普通子宫肌层组织相比，平滑肌瘤组织对nutlin-3的凋亡效应更敏感，这体现在经处理的平滑肌瘤与经处理的子宫肌层相比p53凋亡标志物表达增加。因此，Senolytic药物nutlin-3可能有选择性地靶向ULs，同时相对保留正常的子宫肌层组织。

ULs中的衰老相关分泌表型（SASP）包括细胞因子IL-6、IL-8和TGF-β，它们创造了促炎和免疫抑制的肿瘤微环境。靶向SASP成分可以减轻衰老细胞的促肿瘤效应。Senomorphic化合物可能在抑制SASP方面发挥作用，然而，这类化合物尚未进入临床试验。例如，Sirtuin 1（SIRT1），一种核NAD+依赖性组蛋白去乙酰化酶，已被证明通过表观遗传调控抑制SASP。Senomorphs的一个显著缺点是需要长期使用以维持其对SASP的抑制作用。

总之，Senolytic药物可诱导衰老细胞凋亡，Senomorphic药物可调节SASP以减少其促肿瘤效应，展示了它们的潜在治疗效果。需要进一步研究来验证这些方法并确定其在ULs患者中的疗效。

讨论

衰老在以病理性纤维化为特征的疾病中起着重要作用。衰老细胞存在于瘢痕疙瘩、肺纤维化、动脉粥样硬化和子宫平滑肌瘤中。子宫平滑肌瘤的特征是细胞外基质（ECM）失调。根据现有数据，子宫平滑肌瘤中发现的衰老细胞表现出与肺纤维化等其他纤维化疾病中衰老细胞相似的特征，例如与匹配的正常组织相比衰老标志物水平升高、ECM增加以及对Senolytic治疗的反应。

子宫平滑肌瘤（ULs）的一个决定性特征是过度且紊乱的细胞外基质（ECM）。研究表明ECM和衰老细胞之间存在联系。增加的ECM沉积会增加经历衰老的细胞数量，而衰老细胞则通过SASP增加ECM沉积。基质金属蛋白酶（MMPs）是重要的SASP，先前的研究表明MMPs在ECM的重塑中起重要作用，促进子宫平滑肌瘤的快速生长。与子宫平滑肌瘤相关的其他SASP是白细胞介素-6（IL-6）和转化生长因子-β（TGF-β），它们是已知的纤维化介质。SIRT1表达降低与成纤维细胞系中促炎细胞因子IL-6和IL-8水平升高有关，促进了衰老表型和肿瘤微环境。在肺纤维化中，衰老细胞培养基中的TGF-β表达比对照组增加了250倍。衰老与子宫平滑肌瘤内特定SASP之间的关系需要进一步评估，因为SASP表达取决于衰老细胞的位置、衰老原因、激素暴露及其存在时间。

在回顾的研究中，几个机制通路仍然缺乏特征。Oh等人报告称，与普通子宫肌层相比，ULs的端粒更短。端粒长度的这种变化可能是由于ULs内的生长速率相对于子宫肌层增加，反映了复制性衰老。或者，ULs内的突变可能被DNA修复机制识别并经历衰老以保护异常细胞的增殖。端粒缩短与ULs细胞衰老诱导相关的具体机制仍未得到充分探索。Markowski等人报告称，与普通子宫肌层相比，ULs中p14^ARF表达增加了10倍。在HMGA2过表达的12q14 ~ 15 ULs中，p19^ARF（人类p14^ARF的小鼠类似物）的表达比匹配的子宫肌层增加了16.6倍。然而，Markowski等人的另一项研究指出，HMGA2过表达与p14^ARF表达降低相关。因此，ULs中HMGA2表达与p14^ARF之间的关系可能是复杂的，需要进一步研究。

种族间ULs衰老的差异性尚未得到直接评估。然而，ULs的其他种族差异已被充分研究：与非裔女性相比，白人女性更早发病，肿瘤负荷更大，贫血和严重盆腔疼痛的可能性更高。Davis等人报告称，与年长的白人女性相比，年长的非裔女性的平滑肌瘤往往具有更高的生长率，并且与BCL2和CASP3等凋亡相关基因以及NF-κB等信号通路的差异有关。这些凋亡调控通路的差异表明这两个种族之间衰老通路的调控可能存在差异，但这并未被明确报道。此外，Li等人发现，与非裔女性相比，非裔女性的平滑肌瘤具有更高的MED12突变率。MED12突变通过破坏细胞周期蛋白C-CDK8/9激酶活性在ULs的发病机制中起关键作用，从而增加AKT信号水平。AKT通路随后促进细胞增殖和存活，并使细胞衰老通路失活。总体而言，这一发现可能表明，由于MED12突变负担较高，非裔女性的细胞衰老程度较低。Li等人还调查了氧化应激标志物，这些标志物调节包括活性氧（ROS）、低氧和氧化磷酸化通路在内的多个通路。在他们的研究中，源自非裔患者的样本在这些通路中表现出更高的氧化应激负担，包括更高的氧化应激标志物水平，如8-羟基鸟苷（8-OHdG）和血红素加氧酶-1（HO-1）。较高水平的氧化应激会增加氧化DNA损伤，进而可能促进促衰老通路。总体而言，MED12和氧化应激对非裔女性ULs细胞衰老的影响似乎相互矛盾。无论如何，这些发现表明非裔女性的ULs带有独特的遗传和分子特征，进而影响她们的衰老特征。

除了ULs，Senolytics正作为多种纤维化疾病的治疗选择出现。Justice等人在一项开放标签临床试验中评估了间歇性使用Senolytic药物达沙替尼和槲皮素口服治疗特发性肺纤维化。完成试验的患者在临床和6分钟步行距离、4米步速和椅子站立时间方面均有显著改善。然而肺功能和虚弱指数（FI-LAB）以及自我报告的健康状况没有变化。通过抽血评估SASP因子，发现IL-6和MMP-7降低，尽管这在统计学上不显著，可能与研究效力不足有关。报告的副作用总体较轻，但有一例肺炎发生。Darmawan等人评估了瘢痕疙瘩异种移植病变内的达沙替尼注射，发现与对照组相比，瘢痕疙瘩组织的重量、前胶原和p16表达显著降低。正如Xie、Xu和Markowski等人所报告的，Senolytics减少了ULs中衰老细胞的数量并增加了促凋亡标志物的表达，可以作为管理ULs的一种新的潜在治疗药物类别进行进一步评估。

由于关于Senolytics对健康细胞影响的资料有限，一种潜在的治疗方法是在经阴道超声引导下直接将其注射到平滑肌瘤中。正如Singh等人进行的I期临床试验所报告的那样，直接注射是可行的，在该试验中，胶原酶在超声引导下被注射到平滑肌瘤中。在治疗后的肌瘤中，胶原含量降低，但未发现凋亡细胞增加。因此，胶原酶和Senolytic的联合治疗可能同时靶向过量的ECM和促进ECM沉积的细胞。Senolytics的另一种给药途径可能是在子宫肌瘤切除术时，以靶向手术部位残留的衰老细胞，据推测这些细胞导致了25%的平滑肌瘤复发率。

总体而言，关于衰老细胞对平滑肌瘤影响的研究有限。由于缺乏研究，所有与该主题相关的研究均被纳入，无论其偏倚风险如何。许多研究在评估衰老时未调整混杂变量，如患者年龄或肌瘤的遗传表型。平滑肌瘤本质上是异质性的，虽然一些研究包括了肿瘤大小和核型，但大多数研究未包括患者人口统计学或FIGO分类。未来的研究将受益于结果的标准化。目前研究之间缺乏标准化导致了有限的亚组分析。

结论

子宫平滑肌瘤是一种以存在衰老细胞为特征的纤维化疾病，这种情况也见于瘢痕疙瘩和肺纤维化等其他纤维化疾病中。与普通正常组织相比，平滑肌瘤表现出衰老标志物表达增加、细胞外基质增加以及对Senolytic治疗的不同反应。然而，目前的证据有限，需要进一步研究以阐明平滑肌瘤中的衰老细胞如何促进其生长、复发并影响治疗选择。